JP2010249416A - 注湯電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を少なくして製造コストを抑えた注湯電磁弁を提供する。
【解決手段】給水圧の変化を大気開放弁６０に伝達させる検圧部１５を、電磁弁３０の筒状に形成された主弁座３１の回りの環状空間１４に連通させるようにして構成し、検圧部１５が形成された側に大気開放弁６０を配置する。これにより、注湯電磁弁の本体は、導入管１３、主弁座３１、導出管１６、大気開放弁６０のハウジング１８およびオーバフロー口１９、および検圧部１５が一体に形成される第１の本体１０に、ダイヤフラム室６６を形成する凹部とそのダイヤフラム室６６と検圧部１５とを連通させる検圧通路６７とを有する第２の本体１１を固定して構成されるので、部品点数を削減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は注湯電磁弁に関し、特に給湯装置の温水を浴槽に導く配管の途中に配置され、浴槽が給湯装置よりも高所に設置されている場合に浴槽の汚水が上水道へ逆流してしまうのを防止できるようにした注湯電磁弁に関する。

風呂給湯システムにおいては、給湯装置から給湯用の蛇口に接続されている給湯管を分岐して、湯水が浴槽に供給されるよう配管されている。その配管の途中には、一般に、注湯電磁弁が配置されている。この注湯電磁弁としては、浴槽への湯量を検出する流量センサと、浴槽への温水供給を制御する電磁弁と、浴槽から逆流してきた汚水を大気に放出する大気開放弁と、浴槽からの汚水の逆流を阻止する逆止弁とを備えたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

図２は従来の注湯電磁弁の構成例を示す中央縦断面図である。
この注湯電磁弁は、上記の特許文献１に記載のものであって、Ｌ字形状に形成された円筒状の第１の本体１０１および第２の本体１０２を有し、第１の本体１０１の入口側継手には、給湯装置から分岐された給湯管が接続され、第２の本体１０２の出口側継手には、浴槽へ配管が接続される。第１の本体１０１には、フローセンサ１０３が内設され、第１の本体１０１と第２の本体１０２との継手部には、一次逆止弁１０４が内設され、第２の本体１０２の出口側継手の側には、二次逆止弁１０５が内設されている。第１の本体１０１は、また、その中心線と第２の本体１０２の中心線との交差部に電磁弁１０６を備えている。

第１の本体１０１は、さらに、その入口側継手とフローセンサ１０３との間から分岐された検圧部１０７を有し、第２の本体１０２には、一次逆止弁１０４と二次逆止弁１０５との間の位置の側壁に枝管１０８が設置されている。検圧部１０７と枝管１０８との間には、大気開放弁１０９が設置されている。

この大気開放弁１０９は、第１の本体１０１に導入される湯水の水圧を検圧部１０７を介して検出し、その水圧に応動して一次逆止弁１０４と二次逆止弁１０５との間の空間を大気から遮断したり大気に連通させたりするものである。

以上の構成の注湯電磁弁によれば、通常の使用状態では、第１の本体１０１に高圧の湯水が導入されており、このとき、その水圧は、検圧部１０７を介して大気開放弁１０９に導入されている。したがって、大気開放弁１０９は、そのベロフラムが導入された水圧を閉弁方向に受けていて閉弁している。ここで、電磁弁１０６が通電されると、その電磁弁１０６は、開弁し、第１の本体１０１に導入されている湯水を通過させる。その湯水は、一次逆止弁１０４および二次逆止弁１０５を通り、浴槽へ供給される。

もし、断水または停電による給水加圧ポンプの停止が発生すると、給水側の水圧が低下して負圧になることがある。このような場合、第１の本体１０１に導入される湯水の水圧が低下する。この水圧の低下は、検圧部１０７を介して大気開放弁１０９に伝達される。大気開放弁１０９は、ベロフラムがその水圧の低下を受けて、開弁方向に動作し、全開状態になる。これにより、枝管１０８を通じて、第２の本体１０２の一次逆止弁１０４と二次逆止弁１０５との間の空間が大気に連通され、その空間に溜まっていた水が注湯電磁弁の外部に排出される。大気開放弁１０９のこの動作により、たとえ、二次逆止弁１０５が異物の噛み込みなどにより正常に機能しなくなるような状態に陥っていて、浴槽からの汚水が二次逆止弁１０５を通って逆流してくるようなことがあったとしても、そのような汚水は、大気開放弁１０９により外部に排水されるので、一次逆止弁１０４および電磁弁１０６を介して、低圧になっている上水側まで逆流してしまうことを未然に防止することができる。

特許第３７７１２１１号公報

しかしながら、従来の注湯電磁弁は、フローセンサを収容し、電磁弁が取り付けられる第１の本体に検圧部を設け、一次および二次逆止弁が収容される第２の本体に枝管を設け、その検圧部および枝管に単体でも機能する大気開放弁を単に接続して構成していることから、部品点数が多く、製造コストが高くなるという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、部品点数を少なくして製造コストを抑えた注湯電磁弁を提供することを目的とする。

本発明では上記の課題を解決するために、水の流れ方向に電磁弁、一次逆止弁および二次逆止弁が配置され、給水圧の低下に応動して前記一次逆止弁と前記二次逆止弁との間の空間を大気に開放する大気開放弁を備えた注湯電磁弁において、前記電磁弁の筒状に形成された主弁座の回りの環状空間に連通させて前記環状空間の水圧の変化を前記給水圧の変化として前記大気開放弁に伝達させる検圧部と、温水を導入する導入管、前記電磁弁の前記主弁座、前記一次逆止弁および前記二次逆止弁を収容する導出管、前記大気開放弁のハウジングおよびオーバフロー口、および前記検圧部を一体に形成した第１の本体と、前記第１の本体に固定されたときに前記大気開放弁のダイヤフラム室を構成するとともに前記検圧部と前記ダイヤフラム室とを連通させる検圧通路を有する第２の本体と、を備えていることを特徴とする注湯電磁弁が提供される。

このような注湯電磁弁によれば、本体を、大気開放弁のハウジングおよびオーバフロー口を含む第１の本体と大気開放弁のダイヤフラム室を構成する第２の本体との２点で構成することができるため、部品点数を少なくすることができる。

上記構成の注湯電磁弁は、大気開放弁が電磁弁の上流側の環状空間の水圧を検出するような構成にしたことで、検圧部が設けられた側の近傍に大気開放弁を配置でき、大気開放弁を導入管の軸線に近い位置に寄せて配置することが可能になる。その分、二次逆止弁を一次逆止弁の側に寄せて配置でき、導出管の長さ方向の全長を短くできるので、注湯電磁弁をコンパクトに構成することができ、これにより、製造コストを低減でき、注湯電磁弁の取り付け自由度を向上させることができるという利点がある。

また、導出管の長さ方向の全長を短くすることができるので、その中に溜まる水の量を少なくできることから、凍結による破損の可能性を低減することができる。

実施の形態に係る注湯電磁弁の構成例を示す中央縦断面図である。 従来の注湯電磁弁の構成例を示す中央縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は実施の形態に係る注湯電磁弁の構成例を示す中央縦断面図である。
この注湯電磁弁は、第１の本体１０、第２の本体１１、フローセンサ２０、電磁弁３０、一次逆止弁４０、二次逆止弁５０および大気開放弁６０を備えている。第１の本体１０は、一端に給湯装置からの配管が接続される入口側継手１２を持った筒状の導入管１３と、電磁弁３０の主弁を構成する筒状の主弁座３１と、この主弁座３１の外周に位置する環状空間１４に接続された検圧部１５とが一体に形成されている。第１の本体１０は、また、電磁弁３０の主弁座３１と同一軸線方向に延出された筒状の導出管１６が一体に形成され、導出管１６の先端は、浴槽への配管が接続される出口側継手１７を構成している。第１の本体１０は、さらに、導出管１６の検圧部１５が形成されている側の側面に大気開放弁６０のハウジング１８およびオーバフロー口１９が一体に形成され、検圧部１５および大気開放弁６０のハウジング１８には、第２の本体１１が取り付けられている。

フローセンサ２０は、第１の本体１０の導入管１３に収容され、通過する湯の量を検出する。このフローセンサ２０の上流側には、ストレーナ７０が配置され、下流側は、電磁弁３０の上流側である環状空間１４に接続されている。

電磁弁３０は、筒状の主弁座３１とこの主弁座３１を開閉するよう動作する主弁体３２とで主弁を構成し、その主弁体３２は、ダイヤフラム３３により、主弁座３１に対して接離する方向に可動自在に支持されている。ダイヤフラム３３によって仕切られたダイヤフラム室３４は、主弁体３２に形成されたオリフィスによって環状空間１４に連通し、主弁体３２の中央に形成されたパイロット弁座によって一次逆止弁４０の上流側の導出管１６に連通されている。主弁体３２に形成されたパイロット弁座は、ソレノイドの可動鉄芯３５の端面に担持されたパイロット弁体によって開閉するように構成されている。このため、この電磁弁３０は、非通電時は、可動鉄芯３５が内蔵のばねにより付勢されてパイロット弁体がパイロット弁座に着座して、ダイヤフラム室３４が環状空間１４と連通している状態にある。このとき、ダイヤフラム３３の両面には、環状空間１４の圧力が等しくかかっているため、主弁は閉弁状態を保持している。電磁弁３０の通電時は、可動鉄芯３５がパイロット弁体をパイロット弁座からリフトして、ダイヤフラム室３４を主弁の下流側へ連通させる。これにより、ダイヤフラム室３４の圧力が低下するので、ダイヤフラム３３は、環状空間１４の圧力により押し上げられ、主弁は開弁状態を保持するようになる。

導出管１６は、主弁座３１の直下に段差が形成されて、一次逆止弁４０の弁座４１を構成し、この弁座４１の下流側に弁体４２が配置されている。一次逆止弁４０の弁体４２は、弁棒が保持部材４３によって導出管１６の軸線方向に進退自在に保持され、ばね４４によって閉弁方向に付勢されている。

保持部材４３は、その下流側に段差が形成されて、二次逆止弁５０の弁座５１を構成し、この弁座５１の下流側に弁体５２が配置されている。二次逆止弁５０の弁体５２は、弁棒が保持部材５３によって導出管１６の軸線方向に進退自在に保持され、ばね５４によって閉弁方向に付勢されている。

大気開放弁６０は、そのハウジング１８に導出管１６からその軸線に直交する方向に延出された段付きシリンダを有し、その小径シリンダと大径シリンダとの間の段差が弁座６１を構成している。大径シリンダには、弁座６１に対して接離自在な弁体６２が配置されており、この弁体６２は、ピストン６３によって保持され、ばね６４によって弁座６１から離れる方向に付勢されている。ハウジング１８の大径シリンダの開口部には、これを閉止するようにダイヤフラム６５が配置され、そのダイヤフラム６５の外周縁部は、ハウジング１８と第２の本体１１とによって挟持されて固定およびシールがなされている。ダイヤフラム６５の内側の中央部は、ピストン６３の対向端面に形成された凸部と嵌合するよう凹設され、ばね６４によってダイヤフラム６５の方へ付勢されているピストン６３を大径シリンダの中央に位置決めしている。

第２の本体１１は、たとえばねじなどによって第１の本体１０に固定されるが、そのときに、ダイヤフラム６５との間にダイヤフラム室６６を形成する凹部と、そのダイヤフラム室６６と検圧部１５とを連通させる検圧通路６７とを有している。検圧部１５と検圧通路６７との接続部は、Ｏリング６８によってシールされている。

このようにして、この注湯電磁弁は、検圧部１５を電磁弁３０の上流側の環状空間１４と連通するように第１の本体１０と一体に形成し、その検圧部１５を形成した側の近傍に大気開放弁６０を配置する構成にしている。これにより、第１の本体１０は、大気開放弁６０のハウジング１８およびオーバフロー口１９を含め、導入管１３、導出管１６および電磁弁３０の主弁座３１を一体に形成することができる。この形状は、第１の本体１０をたとえば樹脂成型によって形成するが、そのときの型を割る方向などを考慮した上でのものである。しかも、大気開放弁６０を導入管１３の軸線に近い位置に寄せて配置することができるので、その分、二次逆止弁５０を一次逆止弁４０の側に寄せることができ、その結果、導出管１６の長さ方向の全長が短くなり、注湯電磁弁をコンパクトに構成することができ、注湯電磁弁の取り付け自由度を向上させることができる。このことは、通常の使用状態で電磁弁３０が非通電状態にあるときに、一次逆止弁４０、二次逆止弁５０および大気開放弁６０が閉弁して導出管１６の内部に閉じ込められている水の量を少なくできるので、その分、凍結による破損の可能性を低減することができる。

なお、図示の実施の形態の注湯電磁弁では、検圧部１５を、電磁弁３０の主弁座３１を挟んで導入管１３の反対側の位置に形成しているが、検圧部１５およびこれを形成した側に配置される大気開放弁６０の位置は、これに限定されるものではない。たとえば検圧部１５は、環状空間１４から導入管１３の軸線に対して直交する方向の位置に形成し、この検圧部１５を形成した側に大気開放弁６０を配置する構成であっても良い。これにより、大気開放弁６０を電磁弁３０の主弁座３１に対して導入管１３の対称位置に形成する場合に比較して、導入管１３の長さ方向の全長が短くなり、注湯電磁弁をコンパクトに構成することができ、注湯電磁弁の取り付け自由度をさらに向上させることができる。

以上のように構成された注湯電磁弁において、通常の使用状態では、大気開放弁６０のダイヤフラム６５に電磁弁３０の上流側の高い水圧を受けて、ピストン６３をばね６４の付勢力に抗して導出管１６の方へ押し込んでいる。これにより、その弁体６２が弁座６１に着座されて大気開放弁６０は閉弁し、導出管１６の一次逆止弁４０と二次逆止弁５０との間の空間を大気から遮断している。このとき、電磁弁３０は、そのソレノイドが非通電状態にあるときには、閉弁している。

この状態で電磁弁３０がソレノイドの通電によって開弁すると、給湯装置から入口側継手１２に導入された温水は、フローセンサ２０、電磁弁３０、一次逆止弁４０および二次逆止弁５０を通って流れ、出口側継手１７から浴槽へ導出される。

ここで、停電による給水加圧ポンプの停止、断水などが発生して給水管内に負圧が発生したときには、導入管１３における水圧が低下するため、大気開放弁６０のダイヤフラム６５がその水圧の低下を感知して第２の本体１１の方へ変位する。これに伴い、ばね６４がピストン６３およびこれに担持される弁体６２を弁座６１から離間させ、大気開放弁６０を全開状態にする。これにより、導出管１６の一次逆止弁４０と二次逆止弁５０との間の空間をオーバフロー口１９を介して大気に連通させ、一次逆止弁４０と二次逆止弁５０との間の空間に溜まっていた水を外部に排水することになる。

このとき、もし、浴槽が給湯装置よりも高い位置に設置されていて、浴槽の側に配置された二次逆止弁５０が異物の噛み込みなどにより水密不良となっていた場合には、浴槽内の汚水がその水頭圧により二次逆止弁５０を介して大気開放弁６０まで逆流してくるが、その汚水は大気開放弁６０によって大気に放出されるため、浴槽内の汚水が給湯装置、さらにこの給湯装置に給水している上水道の方まで逆流することを未然に防止することができる。

１０ 第１の本体
１１ 第２の本体
１２ 入口側継手
１３ 導入管
１４ 環状空間
１５ 検圧部
１６ 導出管
１７ 出口側継手
１８ ハウジング
１９ オーバフロー口
２０ フローセンサ
３０ 電磁弁
３１ 主弁座
３２ 主弁体
３３ ダイヤフラム
３４ ダイヤフラム室
３５ 可動鉄芯
４０ 一次逆止弁
４１ 弁座
４２ 弁体
４３ 保持部材
４４ ばね
５０ 二次逆止弁
５１ 弁座
５２ 弁体
５３ 保持部材
５４ ばね
６０ 大気開放弁
６１ 弁座
６２ 弁体
６３ ピストン
６４ ばね
６５ ダイヤフラム
６６ ダイヤフラム室
６７ 検圧通路
６８ Ｏリング
７０ ストレーナ

Claims (4)

1. 水の流れ方向に電磁弁、一次逆止弁および二次逆止弁が配置され、給水圧の低下に応動して前記一次逆止弁と前記二次逆止弁との間の空間を大気に開放する大気開放弁を備えた注湯電磁弁において、
   前記電磁弁の筒状に形成された主弁座の回りの環状空間に連通させて前記環状空間の水圧の変化を前記給水圧の変化として前記大気開放弁に伝達させる検圧部と、
   温水を導入する導入管、前記電磁弁の前記主弁座、前記一次逆止弁および前記二次逆止弁を収容する導出管、前記大気開放弁のハウジングおよびオーバフロー口、および前記検圧部を一体に形成した第１の本体と、
   前記第１の本体に固定されたときに前記大気開放弁のダイヤフラム室を構成するとともに前記検圧部と前記ダイヤフラム室とを連通させる検圧通路を有する第２の本体と、
   を備えていることを特徴とする注湯電磁弁。
2. 前記検圧部は前記電磁弁の前記主弁座を挟んで前記導入管の反対側の位置に前記第１の本体によって形成され、前記大気開放弁は前記検圧部が形成されている側に前記ハウジングおよび前記オーバフロー口が前記第１の本体によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の注湯電磁弁。
3. 前記電磁弁の前記主弁座、前記一次逆止弁および前記二次逆止弁は、前記導入管の軸線に対して直交する方向に前記導出管の軸線と同軸に配置されていることを特徴とする請求項１記載の注湯電磁弁。
4. 前記導入管は、フローセンサが内設されていることを特徴とする請求項１記載の注湯電磁弁。

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